Рух землі в космосі
Рух планети Земля. Дихання планети і його циклічність
Для астрономів вже давно не є секретом, що тривалість земної доби поступово увеличи-ється. Підраховано, що у віддалені часи добу були набагато коротше сучасних і що через кілька десятків мільйонів років вони стануть помітно довше, ніж наші звичні добу. Відома і основна причина цього явища - місячні припливи, які день у день гальмують обертання Землі.
Однак з появою точних методів виміру часу-мени - кварцових і атомних годинників - було помічено, що іноді мають місце зміни швидкості обертання Землі, приблизно в 100-200 разів більше значні, ніж ті, які повинні відбуватися внаслідок при-лівів.
Що ж являють собою ті сили, які заста-вляют гігантське тіло нашої планети обертатися то б-стре, то повільніше?
Спробу відповісти на це питання зробив науковий співробітник Інституту земного магнетизму, іоносфери і поширення радіохвиль Е. І. Могилевський. Він ви-сказав думка, що спостерігаються зміни швидкості вра-щення пов'язані з коливаннями сонячної активності.
Тому Могилевський припустив, що потоки за-ряджених частинок, які викидаються Сонцем, впливають на обертання Землі через її магнітне поле.
Як показують розрахунки, енергія нерегулярних через трансформаційних змін швидкості обертання нашої планети становить близько 1028 ерг на добу. З іншого боку, сонячні кор-пускулярние потоки щодоби приносять до Землі маг-нітних енергію порядку 1 035 ерг.
Все питання в тому, який механізм часткової пере-дачі цієї енергії в магнітосферу Землі? Як показали математичні викладки, впливу магнітного поля корпускулярних потоків для повного пояснення нерегулярностей обертання Землі все ж недостатньо.
У зв'язку з цим Могилевський висловив цікаву ги-гіпотез. Він припустив, що частинки викидаються з поверхні Сонця не тільки у вигляді потоків, а й у вигляді окремих гігантських хмар плазми - «плазмоидов».
Подібний плазмоїд, що переміщається в космічному просторі і в багато разів перевершує за роз-рам нашу планету, володіє власним потужним маг-нітних полем. При зустрічі з Землею він надає на земне магнітне поле настільки сильне вплив, що в результаті виникають магнітні бурі і порушення швидкості обертання Землі.
Хоча і ця гіпотеза ще потребує подальших уточнень і додаткових математичних розрахунках, дуже можливо, що саме вона дає вірне пояснення причини якщо не всіх спостережуваних коливань швидкості добового обертання нашої планети, то хоча б їх зна-ве частини.
З іншого боку, не виключена можливість, що певна частка цих змін викликається переміщенням повітряних мас в земній атмосфері, так називаються ваемой атмосферною циркуляцією. При русі віз-задушливих мас між ними і поверхнею планети мож-ника сили тертя. Через посередництво цих сил атмо-сферними циркуляція може надавати гальмівний або, навпаки, прискорює вплив на обертання Землі.
Науковий співробітник Державного астрономич-ського інституту імені Штернберга Н. Сидоренков про-робив цікавий підрахунок. Він проаналізував карти середньомісячного атмосферного тиску для всієї Землі за кілька років поспіль і з їх допомогою обчислив, як повинна обертатися Земля в період з 1956 по 1964 рр. під дією сил тертя між повітряними масами і земною поверхнею. Отримані результати вчений порівняв з даними спостережень і виявив гарну згоду.
Цікаво також, що рух повітряних мас мо-же впливати не тільки на обертання Землі в цілому, але і сприяти зсувів окремих мате-Рикова блоків.
Науковому співробітникові Головної астрономічної об-серваторіі АН СРСР проф. Н. Павлову вдалося обна-ружіть явну залежність між змінами геогра-фических довгот Європи, Азії, Північної та Південної Америки, коливаннями швидкості обертання Землі і сол-кінцевих активністю.
У зв'язку з цим проф. Павлов висловив припущень-ня про те, що окремі материкові блоки дуже рухливі і здатні переміщатися на кілька мет-рів під дією порівняно малих сил, возникнове-ня яких пов'язане з атмосферною циркуляцією. З дру-гой боку, зміщення материків може викликатися дією сил інерції, що виникають при змінах швидкості обертання Землі.
Коливання швидкості обертання повинні неминуче приводити до змін фігури Землі і, слідчий-но, до перерозподілу мас в її надрах. А це в свою чергу може викликати сейсмічні явища. Однак відомо, що під час землетрусів виділяється огром-ная енергія. Чи може виділятися подібна енергія при змінах швидкості обертання Землі? Перш за все слід зазначити, що для того, щоб викликати землі-трясіння, цілком достатньо і порівняно невеликих енергетичних витрат. У земній корі внаслідок внут-ренних переміщень речовини, які постійно відбуваються в глибинах планети, завжди є більш-менш сильні напруги. І в ряді випадків достатній-але невеличкий «добавки», нікчемного додаткового поштовху, щоб сусідні блоки, з яких складається кора, прийшли в рух. Фізики влучно називають подібні системи «Курковим». Потрібно тільки «спустити курок» і все само приходить в рух.
Справедливості заради слід зазначити, що, з іншого боку, енергія, що виділяється при коливаннях скоро-сті добового обертання Землі, не так вже й мала. Вимірювань-ня показали, що протягом року період обертання ме-вується в середньому на 0,0025 секунди. Якщо взяти до уваги масу нашої планети, то кінетична енер-гія, відповідна цієї величини, складе 1,5 • 10 29 ерг. Величина не така вже мала, якщо врахувати, що вона майже в півтори тисячі разів перевершує щорічне енергожи-споживання всього людства. На землетрусу ж щороку наша планета «витрачає» близько 1027 ерг, т. Е. В сто з гаком разів менше.
Отже, енергія, що виділяється в результаті зради-ня швидкості обертання Землі, цілком достатня для того щоб викликати все землетрусу. Мало того: її переважна частина, мабуть, витрачається по іншому на-значенням. За яким, ще не ясно. Не виключена мож-ливість, що вона йде на нагрівання земних надр.
Таким чином, виходить цілий ланцюжок причин і наслідків, на одному кінці якої знаходиться сонячна активність, а па іншому - сейсмічні процеси. Але якщо такий ланцюжок відповідає реальній дійсними-ності, то періоди сейсмічної активності повинні в ка-кой-то мере збігатися з періодами активності солнеч-ної. Мабуть, так воно і є. У всякому разі, роки по-останньої великої максимуму сонячної активності ознаменувалися найбільшими сейсмічними катастро-фамі в Агадире і Чилі.
Не можна також не звернути уваги па то йдуть-тельство, що нове чергове зростання сонячної активності збіглося з явним посиленням геофізичних процесів. Досить згадати землетрусу в Перу, в Скоп'є, в Ташкенті, в Афганістані, виверження Клю-чевской сопки і т. Д.
Явна циклічність проявляється не тільки в серіях землетрус, але і в геологічних явищах більшого масштабу - горообразовательних процесах. Безперечна етапність цих процесів, їх періодичний-ське наростання і загасання було давно відзначено гео-логічною наукою як незаперечний факт.
Каледонский, герцинский, кімберійскій і, нарешті, альпійський етапи слідували один за іншим, залишаючи на обличчі Землі незабутні сліди у вигляді численний-них гірських хребтів і могутніх складок. І що саме вудь-вітельно: ці етапи поділяли однакові промежут-ки часу - вони повторювалися точно через 125 млн. Років. Може бути, саме така тривалість ще одного невідомого нам циклу сонячної активності? А може бути, існують і інші космічні чинники, інші процеси, що володіють такою ж перио-дічностью?
Дійсно, по крайней мере один такий фактор нам відомий. Наша Земля бере участь одночасно в не-скількох космічних рухах. Поряд з власним обертанням і зверненням навколо Сонця вона разом з усією сонячною системою обертається навколо центру на-шей зоряної системи Галактики. Один такий оборот астрономи називають галактичним роком, і «рік» цей, за наявними в розпорядженні вчених даними, тривалість-жается близько 250 млн. Років. А 250 мільйонів - не що інше, як подвоєний проміжок часу між двома сусідніми горотворними етапами.
У зв'язку з цим радянський вчений С. С. Миколаїв ви-рушив цікаву гіпотезу. Подібно до того як Земля рухається навколо Сонця по «витягнутої окружності» - еліпсу, так і саме Сонце обертається навколо Галак-тичного центру але еліптичній орбіті, то прибл-жаясь до нього, то віддаляючись. Згідно з підрахунками Ніко-лаева саме ці наближення і видалення збігаються у часі з періодами найбільшої активності горооб-разовательних процесів.
Поки це ще гіпотеза, але не виключена можливість, що збіг, про який йде мова, не є про-стій випадковістю. Справа в тому, що маси речовини рас-межа в Галактиці нерівномірно, зоряна пліт-ність в різних се районах неоднакова. Тому зі зміною положення сонячної системи всередині нашого зоряного острова змінюється і величина ГАЛАКТА-чеських сил тяжіння, що діють на Землю. Це може в свою чергу викликати зміни фігури Землі і впливати па характер процесів, що протікають в її надрах.
Звичайно, тут виникає природне запитання: по-чого не викликають геологічних катастроф місячні при-ліб? Адже вони відбуваються не тільки у водному оболонці, але і в твердій речовині Землі. Наприклад, в Москві двічі на добу завдяки цим приливам грунт подни-томиться і опускається на 40 см.
Однак в цьому немає ніякого протиріччя. Справа в тому, що в даний час періодичність місячних при-лівів збігається з власною частотою пружних колі-баний нашої планети. Можливо, що колись подібного «резонансу» і не існувало. Але не можна забувати, що Земля і Місяць формувалися в єдиному процесі і в цьому процесі відбувалися такі перетворення речовини, які в кінцевому результаті привели систему Земля - Місяць до стійкого стану. Зміни ж галактичного тяжіння, накладаючись на ці ус-тойчивость ритми, можуть викликати значні откло-вати від норми.
50 млн. Років тому сонячна система пройшла через апогей своєї галактичної орбіти, т. Е. Точку наиболь-шего віддалення від центру, і активність горообразова-них процесів альпійського етапу помітно послабити-кість. Але через 75 млн. Років сонячна система досягне перигею, наблизившись на мінімальну відстань до га-лактіческому центру, і вступить в області, відрізняю-щиеся підвищеної зоряної щільністю. Якщо гіпотеза Миколаєва вірна, то це повинно привести до чергового посилення глибинних процесів і нового етапу горооб-разования, яке геологи заздалегідь назвали камчатським. Лик Землі може знову істотно изме-ниться.
Однак 75 млн. Років - термін чималий. Можна на-деяться, що за цей час людство настільки хоро-шо вивчить свою планету і закономірності космічних впливів на геофізичні процеси, буде распола-гать настільки потужними джерелами енергії, що воно зуміє управляти і ходом глибинних явищ за своїм бажанням.
Таким чином, як і у випадку з сонячної активно-стю, ми приходимо до своєрідної «гео-космічної» ланцюжку, на одному кінці якої стоять кліматичні зміни, а на інший стан сонячної системи серед зірок. І хоча гіпотези, про які йшла мова, потребують ретельної перевірки, сама зв'язок між галактичним положенням Сонця і Землі і поруч геофізичних явищ безсумнівна. Питання лише в тому, який механізм зв'язку з цим і до яких конкретних по-наслідків вона приводить.
Запрошуємо Вас обговорити дану публікацію на нашому Запрошуємо Вас обговорити дану публікацію на нашому форумі про космос.
Комаров В. Н. «Захоплююча астрономія" 1968 рік. «Наука»